satelliittijärjestelmien

Satelliittijärjestelmät ovat kokonaisuuksia, jotka hyödyntävät kiertoradalla olevia satelliitteja tarjotakseen palveluita maapinnalle. Niihin kuuluvat navigointi ja ajoitus, tiedonsiirto sekä maapallon havainto- ja sääpalvelut. Järjestelmä koostuu avaruudessa kiertävistä satelliiteista, maanpäällisistä tukiasemista sekä loppukäyttäjien vastaanotto- ja päätelaitteista sekä näihin liittyvästä hallinnosta.

Järjestelmät jaetaan kolmeen päätyyppiin: navigaatio- ja ajoitusjärjestelmiin (GNSS), satelliittiviestintäjärjestelmiin sekä maapallon havainnointi- ja ilmastotiedon tuottajiin. GNSS antaa käyttäjille sijainti- ja aika-tietoja ja on keskeinen osa liikenteen, teollisuuden sekä tutkimuksen toimintaa. Satelliittiviestintä mahdollistaa tiedonsiirron sekä televisio- ja radiolähetykset, ja havainnointi tuottaa kuvia sekä mittausdataa ympäristöstä ja ilmastosta.

Orbitaalisesti järjestelmät sijoittuvat kiertoradoille: geostationaarinen kiertorata (GEO), keskimääräiset/kolmiulotteiset MEO-kiertoradat sekä matalat LEO-kiertoradat, sekä joissain tapauksissa erittäin elliptiset HEO-kiertoradat. GEO-satelliitit pysyvät taivaalla suhteessa maahan ja soveltuvat laajoihin lähetyksiin, kun taas LEO- ja MEO-satelliitit tarjoavat pienemmän viiveen ja suuremman tiedonsiirtonopeuden. Järjestelmän toiminta vaatii tehokasta maanpäällistä tukiverkostoa sekä hallintaa ja laukaisua.

Esimerkkejä ovat GNSS-järjestelmät GPS (Yhdysvallat), GLONASS (Venäjä), Galileo (EU) sekä BeiDou (Kiina). Tiedonsiirtojärjestelmät koostuvat kaupallisista ja valtiollisista satelliittiviestintäpalveluista; havainnointi- ja ilmasto-ohjelmissa käytetään Landsat-, Copernicus Sentinel -satelliitteja sekä vastaavia.

Haasteita ovat avaruusjäte ja törmäysriski, spektrinhallinta sekä riippuvuus ulkopuolisista toimijoista, kustannukset sekä kansainvälinen sääntely ja tietoturva. Jatkuva kehitys pyrkii parantamaan kattavuutta, luotettavuutta ja kestäviä toimintatapoja.